EN
Liên Kết Nhanh
Pin lithi sắt phốt pho có những ưu điểm như mật độ năng lượng cao, tính an toàn cao, khả năng kháng nhiệt cao, chi phí thấp, nhiều chu kỳ và tuổi thọ dài, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xe điện và lưu trữ năng lượng. Để đáp ứng nhu cầu ứng dụng thực tế, một số lượng lớn các cell đơn thường được kết nối nối tiếp hoặc song song để tạo thành cụm pin. Tuy nhiên, hệ thống năng lượng cao này có khả năng gây ra hậu quả nghiêm trọng hơn khi xảy ra hiện tượng chạy nhiệt.
Việc sạc quá mức và quá nhiệt được coi là một trong những yếu tố chính dẫn đến hiện tượng chạy nhiệt của pin, nhưng thường chỉ thực hiện kiểm tra với một yếu tố duy nhất, và việc có cháy nổ hay không được dùng làm tiêu chí để đánh giá đạt hay không đạt. Trong tình huống thực tế của hiện tượng chạy nhiệt pin, giai đoạn đầu có thể do một yếu tố gây ra, nhưng khi quá trình chạy nhiệt phát triển, nó sẽ dần chuyển hóa thành tình huống mà nhiều yếu tố tương tác và thúc đẩy lẫn nhau, khiến hậu quả của chạy nhiệt trở nên nghiêm trọng hơn. Việc nghiên cứu hiệu ứng tương tác của các pin lithium-ion phosphate sắt dưới các điều kiện lạm dụng khác nhau có ý nghĩa thực tiễn. Sạc quá mức được coi là nguyên nhân quan trọng gây ra cháy nổ pin. Tiêu chuẩn sạc quá mức ban đầu cho pin tiêu dùng là 3C/4.8V. Vì pin tiêu dùng thường được sử dụng riêng lẻ và với sự tiến bộ của công nghệ pin, hiện tượng chạy nhiệt do sạc quá mức đã giảm đáng kể, và các tiêu chuẩn hiện tại đã nới lỏng đáng kể yêu cầu về thông số sạc quá mức. Các bài kiểm tra quá nhiệt thường mô phỏng việc tan chảy của màng cách điện hoặc sự phân hủy của lớp màng giao diện điện giải rắn (SEI) ở nhiệt độ 130°C hoặc 85°C.
Vấn đề an toàn của pin về cơ bản là đặc tính nhiệt của pin. D.P. Kong và các đồng nghiệp đã nghiên cứu đặc tính nhiệt của pin lithium-ion phosphate sắt lithium sau khi làm nóng cục bộ ở các vị trí khác nhau và phát hiện rằng việc làm nóng đáy pin có khả năng gây ra hiện tượng chạy nhiệt cao hơn so với làm nóng các vị trí khác. P.J. Liu và các đồng nghiệp đã nghiên cứu tác động của hai phương pháp lạm dụng, quá nhiệt và sạc quá mức, đối với hiện tượng chạy nhiệt của pin lithium-ion phosphate sắt lithium. Kết quả cho thấy rằng so với quá nhiệt, nguy cơ cháy do sạc quá mức cao hơn và pin cháy dữ dội hơn trong quá trình thử nghiệm. Hiện tượng chạy nhiệt cũng liên quan đáng kể đến trạng thái sạc (SOC) của pin. Ví dụ, P.J. Liu và các đồng nghiệp đã sử dụng một tấm làm nóng để mô phỏng quá trình chạy nhiệt được kích hoạt bởi sự lạm dụng của các pin kề nhau trong mô-đun và phát hiện rằng nhiệt độ kích hoạt ở SOC 50% cao hơn so với pin ở SOC 100%. K. Wang và các đồng nghiệp đã tiến hành thử nghiệm sạc quá mức trên pin lithium-ion phosphate sắt lithium ở mức 0.5C và ghi nhận rằng khí thải từ hiện tượng chạy nhiệt của pin chủ yếu là hidro (H2), cacbon monoxit (CO) và cacbon dioxit (CO2), cùng với nhiều loại alkan khác nhau.
Việc kết nối song song và nối tiếp quy mô lớn của pin sẽ làm tăng đáng kể xác suất rủi ro phóng điện quá mức và xả điện quá mức, vì nếu một viên pin gặp vấn đề, nhiệt lan truyền có thể khiến toàn bộ组pin bị cháy nổ. Không chỉ vậy, khí dễ cháy sinh ra khi trộn lẫn với không khí cũng có thể gây ra vụ nổ nghiêm trọng hơn.
Để nâng cao độ an toàn của pin trong các tình huống ứng dụng thực tế, cần tăng cường khả năng chịu đựng của pin trước nhiều dạng lạm dụng khác nhau, điều này đang trở thành tiêu điểm được chú ý từ học thuật đến công nghiệp.
Ngoài ra, khi sử dụng pin, nên tránh sạc pin sau khi nó hoàn toàn hết điện, điều này dễ dàng gây ra thiệt hại không thể phục hồi cho pin.
Khi pin lithi sắt phốt phát đã được sạc đầy, cần dừng sạc ngay lập tức, nếu không pin sẽ bị quá tải, dẫn đến tuổi thọ pin bị rút ngắn hoặc thậm chí xảy ra các tình huống nguy hiểm như chập điện.
Sử dụng pin trong môi trường nhiệt độ cao cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của nó.
Phương pháp xả dòng điện không đổi đề cập đến việc kiểm soát kích thước dòng điện xả để pin giải phóng năng lượng với tốc độ không đổi. Nó phù hợp cho quá trình xả nhanh của pin lithium sắt photphat.
